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1、汽車零部件和新能源電機(jī)廣泛應(yīng)用釹鐵硼永磁材料
釹鐵硼永磁材料根據(jù)下游產(chǎn)品需求差異可以分為低成本和高性能兩大類。低成本釹.鐵硼主要應(yīng)用于磁吸附、磁選、電動(dòng)自行車、箱包扣、門扣、玩具等領(lǐng)域;而高性能釹鐵硼主要應(yīng)用于高技術(shù)壁壘領(lǐng)域中各種型號(hào)的電機(jī),如新能源汽車、變頻家電、節(jié)能電梯和風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域。隨著新能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展、節(jié)能降耗及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提升,高性能釹鐵硼永磁材料迎來廣闊發(fā)展契機(jī),“碳中和”“碳達(dá)峰”將進(jìn)一步推動(dòng)下游需求放量。
高性能釹鐵硼永磁材料主要應(yīng)用于汽車零部件和新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。汽車零部件中的微特電機(jī)大量使用高性能釹鐵硼永磁材料,包括電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)、防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)、汽車油泵、點(diǎn)火線圈等。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件之一,目前包括永磁同步電機(jī)和三相異步電機(jī)兩種,其中永磁同步電機(jī)具有效率高、轉(zhuǎn)矩密度高、電機(jī)尺寸小、重量輕等優(yōu)點(diǎn),成為新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主流。
根據(jù)國際汽車制造協(xié)會(huì)(OICA) 數(shù)據(jù),2023年全球汽車產(chǎn)量9355萬輛,中國市場汽車產(chǎn)量為3016萬輛,占比超過30%。隨著我國汽車產(chǎn)量的不斷增加,以及EPS和ABS等零部件在汽車中的滲透率不斷提高,汽車零部件領(lǐng)域需要的高性能釹鐵硼永磁材料將穩(wěn)步上升。
新能源汽車方面,國家政策支持、技術(shù)創(chuàng)新不斷加強(qiáng),配套產(chǎn)業(yè)不斷完善,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、國家統(tǒng)計(jì)局,2024年我國新能源汽車產(chǎn)量和銷量分別達(dá)1287萬輛和1286萬輛,同比分別增長34 .8%和36. 1%。
根據(jù)國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》, 到2025年我國新能源汽車新車銷量占比將達(dá)20%左右。中國汽車工程學(xué)會(huì)組織編寫的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》指出,預(yù)計(jì)到2035年,節(jié)能汽車與新能源汽車年銷售量各占50%,汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。在各項(xiàng)政策的推進(jìn)下,未來我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景良好,市場空間較大,新能源汽車有望成為高性能釹鐵硼永磁材料下游核心增量市場。
2、全球風(fēng)電行業(yè)發(fā)展提速,稀土永磁材料需求持續(xù)釋放
風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力系統(tǒng)的核心部件,目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有雙饋、直驅(qū)和半直驅(qū)三種類型,其中高性能釹鐵硼磁鋼主要用于生產(chǎn)永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī),與雙饋異步風(fēng)機(jī)相比,永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行與維護(hù)成本低、使用壽命長、并網(wǎng)性能良好、發(fā)電效率高、更能適應(yīng)在低風(fēng)速的環(huán)境下運(yùn)行等特點(diǎn)。目前永磁直驅(qū)電機(jī)滲透率在30% 左右,未來有望持續(xù)攀升。
中國是推動(dòng)全球風(fēng)電裝機(jī)增長的主要?jiǎng)恿Α?023 年,全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的11700萬千瓦,是有史以來最好的一年,較2022年同比增長50%;中國新增裝機(jī)容量達(dá)7500萬千瓦,創(chuàng)下新紀(jì)錄,占全球新增裝機(jī)容量的近65%;根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)預(yù)測,到2030年全球風(fēng)電安裝總?cè)萘窟_(dá)到35億千瓦。
據(jù)2020年發(fā)布的《風(fēng)能北京宣言》,在“十四五”規(guī)劃中,到2025年后我國風(fēng)電年均新增裝機(jī)容量應(yīng)不低于60GW;根據(jù)國務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)新時(shí)代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施方案》,要實(shí)現(xiàn)到2030年風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到12億千瓦以.上的目標(biāo),加快構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。風(fēng)電裝機(jī)量的快速攀升與永磁直驅(qū)電機(jī)的快速滲透,為進(jìn)一步帶動(dòng)上游稀土永磁材料行業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨著風(fēng)機(jī)大型化趨勢發(fā)展,應(yīng)用高性能釹鐵硼磁鋼的直驅(qū)和半直驅(qū)永磁電機(jī)滲透率將實(shí)現(xiàn)持續(xù)提升,為稀土永磁材料需求打開增長空間。.
3、高性能釹鐵硼是工業(yè)機(jī)器人伺服電機(jī)的理想材料
高性能釹鐵硼主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的伺服電機(jī)。伺服電機(jī)是應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī),它的輸出參數(shù),如位置、速度、加速度或轉(zhuǎn)矩都是可控的。按照電源類型的不同可分為交流伺服電機(jī)和直流伺服電機(jī),其中,直流伺服電機(jī)采用了高效的永磁材料,因此其效率和功率密度較高。具有較高可靠性和穩(wěn)定性的高性能釹鐵硼永磁材料是構(gòu)建工業(yè)機(jī)器人的理想材料,能夠使得核心部件實(shí)現(xiàn)體小量輕、快速反應(yīng),并具備較強(qiáng)的短時(shí)過載能力。
永磁材料直接決定著伺服電機(jī)的不同特性。稀土永磁材料能量密度高,使得該類電機(jī)功率密度高,為進(jìn)一步設(shè)計(jì)成各種特性的伺服電機(jī)提供了可能。高動(dòng)態(tài)響應(yīng)可以設(shè)計(jì)成細(xì)長型的小轉(zhuǎn)子慣量,也可以設(shè)計(jì)成粗短型的大轉(zhuǎn)子慣量,稀土永磁材料的使用奠定了永磁電機(jī)作為伺服電機(jī)的首選可能。
近年來,全球工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量整體趨勢保持增長態(tài)勢。據(jù)IFR統(tǒng)計(jì),全球工業(yè)機(jī)器人裝機(jī)量從2014年的22.1萬臺(tái)增長到2023年的54.1萬臺(tái),年均復(fù)合增長率為10.46%,保持較快增長速度。從2023年的裝機(jī)量來看,亞洲是工業(yè)機(jī)器人的最大市場,主要集中在中國、日本、韓國,其中中國裝機(jī)量的占比超過了50%,根據(jù)IFR統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2024年工業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模將有望達(dá)到230億美元。
工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域目前已經(jīng)覆蓋汽車、電子、冶金、輕工、石化、醫(yī)藥等多個(gè)行業(yè),工信部等部門亦出臺(tái)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》及《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等政策,提出到2025年,中國將成為全球機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新策源地、高端制造集聚地和集成應(yīng)用新高地,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入年均增長超過20%,制造業(yè)機(jī)器人密度實(shí)現(xiàn)翻番。我國工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量從2018年的12.7萬套增長到2024年的37.7萬套,年均復(fù)合增長率為26.9%,工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)量穩(wěn)步增長將進(jìn)一步帶動(dòng)高性能永磁材料需求量.上升。